(57)【要約】【課題】  簡易な構成で、表示品位のみならず、視野角が著しく改善されたＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）型液晶表示装置を提供する。【解決手段】  第１偏光膜と、該第１偏光膜に接する第１位相差領域と該第１位相差領域に接する第２位相差領域からなる光学補償フィルムと、第１基板と、液晶層と、第２基板と、第２偏光膜とをこの順序で配置し、黒表示時に該ネマチック液晶材料の液晶分子が前記一対の基板の表面に対して平行に配向する液晶表示装置であって、第１位相差領域の面内のレターデーションが２０ｎｍ以下で、厚み方向のレターデーションが２０ｎｍ〜１２０ｎｍであり、第２位相差領域が実質的に垂直配向したディスコチック液晶化合物から構成され、該第２位相差領域の遅相軸が第１偏光膜の透過軸と黒表示時の液晶分子の遅相軸方向に平行であることを特徴とする液晶表示装置。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１偏光膜と、該第１偏光膜に接する第１位相差領域及び該第１位相差領域に接する第２位相差領域からなる光学補償フィルムと、第１基板と、ネマチック液晶材料からなる液晶層と、第２基板とがこの順序で配置され、黒表示時に該ネマチック液晶材料の液晶分子が前記一対の基板の表面に対して平行に配向する液晶表示装置であって、
面内の屈折率ｎｘとｎｙ（ｎｘ≧ｎｙ）、厚さ方向の屈折率ｎｚ、及びフィルムの厚さｄを用いて
Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ
で定義される第１位相差領域の面内のレターデーションＲｅが２０ｎｍ以下で、且つ
Ｒｔｈ＝（（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ）×ｄ
で定義される第１位相差領域の厚み方向のレターデーションＲｔｈが２０ｎｍ〜１２０ｎｍであり、第２位相差領域が実質的に垂直配向したディスコチック液晶化合物を含有する組成物から構成され、該第２位相差領域の遅相軸が第１偏光膜の透過軸及び黒表示時の液晶分子の遅相軸方向に平行である液晶表示装置。
【請求項２】
前記光学補償フィルムの第２位相差領域のＲｅが５０ｎｍ〜２００ｎｍである請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記第１位相差領域が複数の層から構成されており、該複数の層のうち第２位相差領域に接する層が配向膜であり、且つ第２位相差領域が少なくともディスコチック液晶性化合物と空気界面側でのディスコチック液晶性化合物のダイレクターの傾斜角度を減じる空気界面配向剤を含む請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記第２基板のより外側に、第２偏光膜を有する請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記第２偏光膜を挟んで配置された一対の保護膜を有し、該一対の保護膜のうち液晶層に近い側の保護膜の厚み方向の位相差Ｒｔｈが４０ｎｍ以下である請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記第２偏光膜を挟んで配置された一対の保護膜を有し、該一対の保護膜のうち液晶層に近い側の保護膜の厚み方向の位相差Ｒｔｈが２０ｎｍ以下である請求項４又は５に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記第２偏光膜を挟んで配置された一対の保護膜を有し、該一対の保護膜のうち液晶層に近い側の保護膜の厚みが１０〜６０μｍである請求項４〜６のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記第２偏光膜を挟んで配置された一対の保護膜のうち、液晶層に近い側の保護膜がセルロースアセテートフィルム又はノルボルネン系フィルムである請求項４〜７のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記第２偏光膜を挟んで配置された一対の保護膜のうち、液晶層に近い側の保護膜がセルロースアセテートフィルムと垂直配向した棒状液晶性化合物を含有する層を有する請求項４〜８のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記第１位相差領域が複数の層から構成されており、該複数の層のうち第１偏光膜に接する層が第１偏光膜の保護膜として機能する請求項１〜９のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関し、特に水平方向に配向した液晶分子に横方向の電界を印加することにより表示を行う、インプレーンスイッチングモードの液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置としては、二枚の直交した偏光板の間に、ネマチック液晶をツイスト配列させた液晶層を挟み、電界を基板に対して垂直な方向にかける方式、いわゆるＴＮモードが広く用いられている。この方式では、黒表示時に液晶が基板に対して立ち上がるために、斜めから見ると液晶分子による複屈折が発生し、光漏れが起こる。この問題に対して、液晶性分子がハイブリッド配向したフィルムを用いることで、液晶セルを光学的に補償し、この光漏れを防止する方式が実用化されている。しかし、液晶性分子を用いても液晶セルを問題なく完全に光学的に補償することは非常に難しく、画面下方向での諧調反転が抑えきれないという問題を生じていた。
【０００３】
かかる問題を解決するため、横電界を液晶に対して印加する、いわゆるインプレーンスイッチング（ＩＰＳ）モードによる液晶表示装置や、誘電率異方性が負の液晶を垂直配向してパネル内に形成した突起やスリット電極によって配向分割した垂直配向（ＶＡ）モードが提案され、実用化されている。近年、これらのパネルはモニター用途に留まらず、ＴＶ用途として開発が進められており、それに伴って画面の輝度が大きく向上してきている。このため、これらの動作モードで従来問題とされていなっかった、黒表示時の対角位斜め入射方向での僅かな光漏れが表示品質の低下の原因として顕在化してきた。
【０００４】
この色調や黒表示の視野角を改善する手段の一つとして、液晶層と偏光板の間に複屈折特性を有する光学補償材料を配置することがＩＰＳモードにおいても検討されている。例えば、傾斜時の液晶層のレターデーションの増減を補償する作用を有する光軸を互いに直交した複屈折媒体を基板と偏光板との間に配置することで、白表示又は中間調表示を斜め方向から直視した場合の色付きが改善できることが開示されている（特許文献１参照）。また、負の固有複屈折を有するスチレン系ポリマーやディスコチック液晶性化合物からなる光学補償フィルムを使用した方法（特許文献２、３、４参照）や光学補償フィルムとして複屈折が正で光学軸がフィルムの面内にある膜と複屈折が正で光学軸がフィルムの法線方向にある膜とを組み合わせる方法（特許文献５参照）、レターデーションが二分の一波長の二軸性の光学補償シートを使用する方法（特許文献６参照）、偏光板の保護膜として負のレターデーションを有する膜を使い、この表面に正のレターデーションを有する光学補償層を設ける方式（特許文献７参照）が提案されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−８０４２４号公報
【特許文献２】特開平１０−５４９８２号公報
【特許文献３】特開平１１−２０２３２３号公報
【特許文献４】特開平９−２９２５２２号公報
【特許文献５】特開平１１−１３３４０８号公報
【特許文献６】特開平１１−３０５２１７号公報
【特許文献７】特開平１０−３０７２９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、提案された方式の多くは、液晶セル中の液晶の複屈折の異方性を打ち消して視野角を改善する方式であるために、直交偏光板を斜めから見た場合の偏光軸交差角度の直交からのズレに基づく光漏れを十分に解決できないという問題がある。また、この光漏れを補償できるとされる方式でも、液晶セルを問題なく完全に光学的に補償することは非常に難しい。さらに、延伸複屈折ポリマーフィルムで光学補償を行うＩＰＳモード液晶セル用光学補償シートでは、複数のフィルムを用いる必要があり、その結果、光学補償シートの厚さが増し、表示装置の薄形化に不利である。また、延伸フィルムの積層には粘着層を用いるため、温湿度変化により粘着層が収縮してフィルム間の剥離や反りといった不良が発生することがあった。
【０００７】
本発明は前記諸問題に鑑みなされたものであって、簡易な構成で、表示品位のみならず、視野角が著しく改善されたＩＰＳ型液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願発明の目的は、下記の（１）〜（１０）の液晶表示装置により達成された。
（１）  第１偏光膜と、該第１偏光膜に接する第１位相差領域及び該第１位相差領域に接する第２位相差領域からなる光学補償フィルムと、第１基板と、ネマチック液晶材料からなる液晶層と、第２基板と、第２偏光膜とがこの順序で配置され、黒表示時に該ネマチック液晶材料の液晶分子が前記一対の基板の表面に対して平行に配向する液晶表示装置であって、
面内の屈折率ｎｘとｎｙ（ｎｘ≧ｎｙ）、厚さ方向の屈折率ｎｚ、及びフィルムの厚さｄを用いて
Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ
で定義される第１位相差領域の面内のレターデーションＲｅが２０ｎｍ以下で、且つ
Ｒｔｈ＝（（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ）×ｄ
で定義される第１位相差領域の厚み方向のレターデーションＲｔｈが２０ｎｍ〜１２０ｎｍであり、第２位相差領域が実質的に垂直配向したディスコチック液晶化合物を含有する組成物から構成され、該第２位相差領域の遅相軸が第１偏光膜の透過軸及び黒表示時の液晶分子の遅相軸方向に平行である液晶表示装置。
（２）  前記光学補償フィルムの第２位相差領域のＲｅが５０ｎｍ〜２００ｎｍである（１）の液晶表示装置。
（３）  前記第１位相差領域が複数の層から構成されており、該複数の層のうち第２位相差領域に接する層が配向膜であり、且つ第２位相差領域が少なくともディスコチック液晶性化合物と空気界面側でのディスコチック液晶性化合物のダイレクターの傾斜角度を減じる空気界面配向剤を含む（１）又は（２）の液晶表示装置。
（４）  前記第２基板のより外側に、第２偏光膜を有する（１）〜（３）のいずれかの液晶表示装置。
なお、「第２基板のより外側」とは、前記第２基板を中心としてみた場合に、前記液晶層が位置していない側をいう。
（５）  前記第２偏光膜を挟んで配置された一対の保護膜を有し、該一対の保護膜のうち液晶層に近い側の保護膜の厚み方向の位相差Ｒｔｈが４０ｎｍ以下である（４）の液晶表示装置。
（６）  前記第２偏光膜を挟んで配置された一対の保護膜を有し、該一対の保護膜のうち液晶層に近い側の保護膜の厚み方向の位相差Ｒｔｈが２０ｎｍ以下である（４）又は（５）の液晶表示装置。
【０００９】
（７）  前記第２偏光膜を挟んで配置された一対の保護膜を有し、該一対の保護膜のうち液晶層に近い側の保護膜の厚みが１０〜６０μｍである（４）〜（６）のいずれかの液晶表示装置。
（８）  前記第２偏光膜を挟んで配置された一対の保護膜のうち、液晶層に近い側の保護膜がセルロースアセテートフィルム又はノルボルネン系フィルムである（４）〜（７）のいずれかの液晶表示装置。
（９）  前記第２偏光膜を挟んで配置された一対の保護膜のうち、液晶層に近い側の保護膜がセルロースアセテートフィルムと垂直配向した棒状液晶性化合物を含有する層を有する（４）〜（８）のいずれかの液晶表示装置。
（１０）  前記第１位相差領域が複数の層から構成されており、該複数の層のうち第１偏光膜に接する層が第１偏光膜の保護膜として機能する（１）〜（９）のいずれかの液晶表示装置。
【発明の効果】
【００１０】
層面内の屈折率ｎｘとｎｙ（ｎｘ≧ｎｙ）、厚さ方向の屈折率ｎｚ、及びフィルムの厚さｄを用いてＲｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄで定義される面内のレターデーションＲｅが２０ｎｍ以下で、且つＲｔｈ＝（（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ）×ｄで定義される厚み方向のレターデーションＲｔｈが２０ｎｍ〜１２０ｎｍの第１位相差領域と実質的に垂直配向したＲｅが５０ｎｍ〜２００ｎｍのディスコチック液晶化合物から構成される第２位相差領域を、該第２位相差領域の遅相軸が第１偏光膜の透過軸と黒表示時の液晶分子の遅相軸方向に平行で、かつ該第２位相差領域が該第１位相差領域よりも液晶層側になるように配置することによって、正面方向の特性を何ら変更させることなく、斜めの方位角方向から見た場合に２枚の偏光板の吸収軸が９０度からずれることから生ずるコントラストの低下、特に４５度の斜め方向からのコントラストの低下を改善することができる。さらに、第２偏光膜の保護膜のＲｔｈを４０ｎｍ以下とするか、または、厚みを６０μｍ以下とすることによって、更なるコントラスト向上を実現することができる。
【発明の実施の形態】
【００１１】
以下において、本発明の液晶表示装置の一実施形態及びその構成部材について順次説明する。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
【００１２】
本明細書において、「平行」、「直交」とは、厳密な角度±１０゜未満の範囲内であることを意味する。この範囲は厳密な角度との誤差は、±５゜未満であることが好ましく、±２゜未満であることがより好ましい。また、「実質的に垂直」とは、厳密な垂直の角度よりも±２０゜未満の範囲内であることを意味する。この範囲は厳密な角度との誤差は、±１５゜未満であることが好ましく、±１０゜未満であることがより好ましい。また、「遅相軸」は、屈折率が最大となる方向を意味する。さらに屈折率の測定波長は特別な記述がない限り、可視光域のλ＝５５０ｎｍでの値である。
【００１３】
本明細書において「偏光板」とは、特に断らない限り、長尺の偏光板及び液晶装置に組み込まれる大きさに裁断された（本明細書において、「裁断」には「打ち抜き」及び「切り出し」等も含むものとする）偏光板の両者を含む意味で用いられる。また、本明細書では、「偏光膜」及び「偏光板」を区別して用いるが、「偏光板」は「偏光膜」の少なくとも片面に該偏光膜を保護する透明保護膜を有する積層体を意味するものとする。
【００１４】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の液晶表示装置の画素領域例を示す模式図である。図２は、本発明の液晶表示装置の一実施形態の模式図である。
［液晶表示装置］
図２に示す液晶表示装置は、第１偏光膜８と、光学補償フィルム１０と、第１基板１４と、液晶層１６と、第２基板１８と、第２偏光膜２１とを有する。第１偏光膜８及び第２偏光膜２１は、それぞれ保護膜７ａと７ｂ及び２０ａと２０ｂによって挟持されている。光学補償フィルム１０は、第１偏光膜８に接する保護膜７ｂを含む第１位相差領域１１と、第１位相領域１１に接する第２位相差領域１２とから構成されている。
【００１５】
図２の液晶表示装置では、液晶セルは、第１基板１４及び第２基板１７と、これらに挟持される液晶層１６からなる。液晶層の厚さｄ（μｍ）と屈折率異方性Δｎとの積Δｎ・ｄは透過モードにおいて、ねじれ構造を持たないＩＰＳ型では０．２〜０．４μｍの範囲が最適値となる。この範囲では白表示輝度が高く、黒表示輝度が小さいことから、明るくコントラストの高い表示装置が得られる。基板１４及び１８の液晶層１６に接触する表面には、配向膜（不図示）が形成されていて、液晶分子を基板の表面に対して略平行に配向させるとともに配向膜上に施されたラビング処理方向１５及び１９等により、電圧無印加状態もしくは低印加状態における液晶分子配向方向が制御されている。また、基板１４若しくは１７の内面には、液晶分子に電圧印加可能な電極（図２中不図示）が形成されている。
【００１６】
図１に、液晶層１６の１画素領域中の液晶分子の配向を模式的に示す。図１は、液晶層１６の１画素に相当する程度の極めて小さい面積の領域中の液晶分子の配向を、基板１４及び１８の内面に形成された配向膜のラビング方向４、及び基板１４及び１８の内面に形成された液晶分子に電圧印加可能な電極２及び３とともに示した模式図である。電界効果型液晶として正の誘電異方性を有するネマチック液晶を用いてアクティブ駆動を行った場合の、電圧無印加状態若しくは低印加状態での液晶分子配向方向は５ａ及び５ｂであり、この時に黒表示が得られる。電極２及び３間に印加されると、電圧に応じて液晶分子は６ａ及び６ｂ方向へとその配向方向を変える。通常、この状態で明表示を行なう。
【００１７】
再び図２において、第１偏光膜８の透過軸９と、第２偏光膜２１の透過軸２２は直交して配置されている。光学補償フィルム１０は、第１位相差領域１１と第２位相差領域１２の２つの領域から構成されている。また、第２位相差領域１２の遅相軸１３は、第１偏光膜８の透過軸９及び黒表示時の液晶層１６中の液晶分子の遅相軸方向１７に平行であり、且つ第２位相差領域１２は、第１位相差領域１１よりも液晶層１６に近い側に配置されている。光学補償フィルムを構成している２つの領域の光学特性については後述する。
【００１８】
図２に示す液晶表示装置では、第１偏光膜８が二枚の保護膜７ａ及び７ｂに挟持された構成を示しているが、保護膜７ｂはなくてもよい。保護膜７ｂを配置する場合は、本発明では保護膜７ｂは第１位相差領域１１を構成する層の１つとなる。図２に示す液晶表示装置では、第２偏光膜２１も二枚の保護膜２０ａ及び２０ｂに挟持されている。液晶層１６に近い側の保護膜２０ａの厚み方向の位相差Ｒｔｈは４０ｎｍ以下（より好ましくは２０μｍ以下）であるか、又は厚みが６０μｍ以下であることが好ましい。
【００１９】
なお、図２には、上側偏光板及び下側偏光板を備えた透過モードの表示装置の態様を示したが、本発明は一の偏光板のみを備える反射モードの態様であってもよく、かかる場合は、液晶セル内の光路が２倍になることから、最適Δｎ・ｄの値は上記の１／２程度の値になる。
【００２０】
本発明の液晶表示装置は、図１、図２に示す構成に限定されず、他の部材を含んでいてもよい。例えば、液晶層と偏光膜との間にカラーフィルターを配置してもよい。また、偏光膜の保護膜の表面に反射防止処理やハードコートを施しても良い。また、構成部材に導電性を付与したものを使用してもよい。また、透過型として使用する場合は、冷陰極あるいは熱陰極蛍光管、あるいは発光ダイオード、フィールドエミッション素子、エレクトロルミネッセント素子を光源とするバックライトを背面に配置することができる。また、液晶層とバックライトとの間に、反射型偏光板や拡散板、プリズムシートや導光板を配置することもできる。また、本発明の液晶表示装置は、反射型であってもよく、かかる場合は、偏光板は観察側に１枚配置したのみでよく、液晶セル背面あるいは液晶セルの下側基板の内面に反射膜を配置する。もちろん前記光源を用いたフロントライトを液晶セル観察側に設けることも可能である。
【００２１】
本発明の液晶表示装置には、画像直視型、画像投影型や光変調型が含まれる。本発明は、ＴＦＴやＭＩＭのような３端子又は２端子半導体素子を用いたアクティブマトリックス液晶表示装置に適用した態様が特に有効である。勿論、時分割駆動と呼ばれるパッシブマトリックス液晶表示装置に適用した態様も有効である。
【００２２】
以下、本発明の液晶表示装置に使用可能な種々の部材の好ましい光学特性や部材に用いられる材料、その製造方法等について、詳細に説明する。
【００２３】
［光学補償フィルムの第１位相差領域］
第１位相差領域の光学特性は、面内の屈折率ｎｘとｎｙ（ｎｘ≧ｎｙ）、厚さ方向の屈折率ｎｚ、及びフィルムの厚さｄを用いてＲｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄで定義される面内のレターデーションＲｅが２０ｎｍ以下であり、１０ｎｍ以下であることがより好ましく、５ｎｍ以下であることが最も好ましい。またＲｔｈ＝（（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ）×ｄで定義される厚み方向のレターデーションＲｔｈが２０ｎｍ〜１２０ｎｍであり、４０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲であることがより好ましい。なお、第１偏光膜８を保護する保護膜７ｂに光学的な異方性がある場合、保護膜７ｂは第１位相差領域１１を構成する層であることから、当該保護膜のＲｔｈと他の層のＲｔｈの合計が４０ｎｍ〜１００ｎｍであることが必要とされる。
【００２４】
この光学特性を有する位相差膜としては、複屈折ポリマーフィルムからなる位相差膜、及び透明支持体上に低分子あるいは高分子液晶性化合物を塗布もしくは転写することによって形成された光学異方性層を有する位相差膜などがあるが、本発明ではいずれも使用することができる。
【００２５】
上記光学特性を有する複屈折ポリマーフィルムからなる位相差膜は、高分子フィルムを二軸延伸することでも容易に形成できる。また、延伸することなしに流延するだけでこの光学特性を発現するセルロースアシレート類を好適に用いることができる。かかるセルロースアシレートとして、特開２００２−９０５４１号公報に記載されているものを用いることができる。高分子フィルムの材料は、一般に合成ポリマー（例、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ノルボルネン樹脂、セルロースアセテート）が用いられる。
【００２６】
塗布若しくは転写で透明支持体上に形成した位相差膜として、キラル構造単位を含んだ棒状コレステリック液晶性組成物を、その螺旋軸を基板に略垂直に配向させたのち、固定化したものや、固有複屈折が負のディスコチック液晶性化合物を水平配向（ダイレクターは基板に垂直）させたもの、ポリイミド高分子を基板上に流延固定したものなどを例示することができる。
【００２７】
［光学補償フィルムの第２位相差領域］
第２位相差領域は実質的に垂直配向したディスコチック液晶性化合物を含み、その遅相軸が、第１偏光膜の透過軸及び黒表示時の液晶分子の遅相軸方向に平行に配置される。第２位相差領域のＲｅは、５０ｎｍ〜２００ｎｍであるものが好ましく、８０ｎｍ〜１６０ｎｍがさらに好ましい。このＲｅの調整は塗布形成するディスコチック液晶層の厚みを制御することによって行なわれる。さらに、ディスコチック液晶性化合物は、フィルム面に対して実質的に垂直（７０〜９０度の範囲の平均傾斜角）に配向させることが必要である。平均傾斜角がこれよりも小さくなると光漏れの分布が非対称になる。
【００２８】
ディスコチック液晶性化合物は、様々な文献（Ｃ．Ｄｅｓｔｒａｄｅ  ｅｔ  ａｌ．，Ｍｏｌ．Ｃｒｙｓｒ．Ｌｉｑ．Ｃｒｙｓｔ．，ｖｏｌ．７１，ｐａｇｅ  １１１（１９８１）；日本化学会編、季刊化学総説、Ｎｏ．２２、液晶の化学、第５章、第１０章第２節（１９９４）；Ｂ．Ｋｏｈｎｅ  ｅｔ  ａｌ．，Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍ．，ｐａｇｅ  １７９４（１９８５）；Ｊ．Ｚｈａｎｇ  ｅｔ  ａｌ．，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，ｖｏｌ．１１６，ｐａｇｅ  ２６５５（１９９４））に記載されている。ディスコチック液晶性化合物の重合については、特開平８−２７２８４号公報に記載がある。
【００２９】
ディスコチック液晶性化合物は、重合により固定可能なように、重合性基を有するのが好ましい。例えば、ディスコチック液晶性化合物の円盤状コアに、置換基として重合性基を結合させた構造が考えられるが、但し、円盤状コアに重合性基を直結させると、重合反応において配向状態を保つことが困難になる。そこで、円盤状コアと重合性基との間に連結基を有する構造が好ましい。即ち、重合性基を有するディスコチック液晶性化合物は、下記式で表わされる化合物であることが好ましい。
Ｄ（−Ｌ−Ｐ）n
式中、Ｄは円盤状コアであり、Ｌは二価の連結基であり、Ｐは重合性基であり、ｎは４〜１２の整数である。前記式中の円盤状コア（Ｄ）、二価の連結基（Ｌ）及び重合性基（Ｐ）の好ましい具体例は、それぞれ、特開２００１−４８３７号公報に記載の（Ｄ１）〜（Ｄ１５）、（Ｌ１）〜（Ｌ２５）、（Ｐ１）〜（Ｐ１８）であり、同公報に記載の内容を好ましく用いることができる。
【００３０】
第２位相差領域は、ディスコチック液晶を含む組成物から形成された層のみからなるものであってもよいし、ディスコチック液晶を含む組成物から形成された層とその他の層からなるものであってもよい。後者の場合は、延伸したポリスチレン膜との積層体やシクロオレフィン系などの光学的に等方性のフィルムとの積層体が好適に使用できる。
【００３１】
［棒状液晶性化合物］
本発明の液晶表示装置は、棒状液晶性化合物を含む組成物から形成された位相差層を有していてもよい。後述する様に、第２偏光膜の保護膜が、ポリマーフィルム、好ましくはセルロースアシレートのポリマーフィルムと棒状液晶性化合物を含む組成物から形成された位相差層とからなっているのが好ましい。前記棒状液晶性化合物としては、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類及びアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が好ましく用いられる。以上のような低分子液晶性分子だけではなく、高分子液晶性分子も用いることができる。
【００３２】
本発明で使用される液晶性化合物、例えば棒状液晶性化合物は、実質的に垂直配向させることが好ましい。実質的に垂直とは、棒状液晶性化合物の場合は、フィルム面と棒状液晶性化合物のダイレクターとのなす角度が７０°〜９０°の範囲内であることを意味する。またディスコチック液晶性化合物の場合は、円盤面と光学異方性層の面との平均角度（平均傾斜角）が７０°〜９０°の範囲内であることを意味する。これらの液晶性化合物は斜め配向させてもよいし、傾斜角が徐々に変化するように（ハイブリッド配向）させても良い。斜め配向又はハイブリッド配向の場合でも、平均傾斜角は７０°〜９０°であることが好ましく、７５°〜９０°がより好ましく、８０°〜９０°が最も好ましい。
【００３３】
［液晶性化合物を含む位相差層形成方法］
液晶性化合物を含む位相差層は、棒状液晶性化合物又はディスコチック液晶性化合物あるいは下記の重合性開始剤や空気界面配向剤や他の添加剤を含む塗布液を、支持体の上に形成された垂直配向膜の上に塗布することで形成する。
【００３４】
塗布液の調製に使用する溶媒としては、有機溶媒が好ましく用いられる。有機溶媒の例には、アミド（例、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド）、スルホキシド（例、ジメチルスルホキシド）、ヘテロ環化合物（例、ピリジン）、炭化水素（例、ベンゼン、ヘキサン）、アルキルハライド（例、クロロホルム、ジクロロメタン）、エステル（例、酢酸メチル、酢酸ブチル）、ケトン（例、アセトン、メチルエチルケトン）、エーテル（例、テトラヒドロフラン、１，２−ジメトキシエタン）が含まれる。アルキルハライド及びケトンが好ましい。二種類以上の有機溶媒を併用してもよい。塗布液の塗布は、公知の方法（例、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ダイコーティング法）により実施できる。
【００３５】
垂直配向させた液晶性化合物は、配向状態を維持して固定するのが好ましい。固定化は、液晶性化合物に導入した重合性基（Ｐ）の重合反応により実施することが好ましい。重合反応には、熱重合開始剤を用いる熱重合反応と光重合開始剤を用いる光重合反応とが含まれる。光重合反応が好ましい。光重合開始剤の例には、α−カルボニル化合物（米国特許２３６７６６１号、同２３６７６７０号の各明細書記載）、アシロインエーテル（米国特許２４４８８２８号明細書記載）、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物（米国特許２７２２５１２号明細書記載）、多核キノン化合物（米国特許３０４６１２７号、同２９５１７５８号の各明細書記載）、トリアリールイミダゾールダイマーとｐ−アミノフェニルケトンとの組み合わせ（米国特許３５４９３６７号明細書記載）、アクリジン及びフェナジン化合物（特開昭６０−１０５６６７号公報、米国特許４２３９８５０号明細書記載）及びオキサジアゾール化合物（米国特許４２１２９７０号明細書記載）が含まれる。
【００３６】
光重合開始剤の使用量は、塗布液の固形分の０．０１〜２０質量％であることが好ましく、０．５〜５質量％であることがさらに好ましい。ディスコチック液晶性分子の重合のための光照射は、紫外線を用いることが好ましい。照射エネルギーは、２０ｍＪ／ｃｍ2〜５０Ｊ／ｃｍ2であることが好ましく、１００〜８００ｍＪ／ｃｍ2であることがさらに好ましい。光重合反応を促進するため、加熱条件下で光照射を実施してもよい。位相差層の厚さは、０．１〜１０μｍであることが好ましく、０．５〜５μｍであることがさらに好ましく、１〜５μｍであることが最も好ましい。
【００３７】
［垂直配向膜］
液晶性化合物を配向膜側で垂直に配向させるためには、配向膜の表面エネルギーを低下させることが重要である。具体的には、ポリマーの官能基により配向膜の表面エネルギーを低下させ、これにより液晶性化合物を立てた状態にする。配向膜の表面エネルギーを低下させる官能基としては、フッ素原子及び炭素原子数が１０以上の炭化水素基が有効である。フッ素原子又は炭化水素基を配向膜の表面に存在させるために、ポリマーの主鎖よりも側鎖にフッ素原子又は炭化水素基を導入することが好ましい。含フッ素ポリマーは、フッ素原子を０．０５〜８０質量％の割合で含むことが好ましく、０．１〜７０質量％の割合で含むことがより好ましく、０．５〜６５質量％の割合で含むことがさらに好ましく、１〜６０質量％の割合で含むことが最も好ましい。炭化水素基は、脂肪族基、芳香族基又はそれらの組み合わせである。脂肪族基は、環状、分岐状あるいは直鎖状のいずれでもよい。脂肪族基は、アルキル基（シクロアルキル基であってもよい）又はアルケニル基（シクロアルケニル基であってもよい）であることが好ましい。炭化水素基は、ハロゲン原子のような強い親水性を示さない置換基を有していてもよい。炭化水素基の炭素原子数は、１０〜１００であることが好ましく、１０〜６０であることがさらに好ましく、１０〜４０であることが最も好ましい。ポリマーの主鎖は、ポリイミド構造又はポリビニルアルコール構造を有することが好ましい。
【００３８】
ポリイミドは、一般にテトラカルボン酸とジアミンとの縮合反応により合成する。二種類以上のテトラカルボン酸あるいは二種類以上のジアミンを用いて、コポリマーに相当するポリイミドを合成してもよい。フッ素原子又は炭化水素基は、テトラカルボン酸起源の繰り返し単位に存在していても、ジアミン起源の繰り返し単位に存在していても、両方の繰り返し単位に存在していてもよい。ポリイミドに炭化水素基を導入する場合、ポリイミドの主鎖又は側鎖にステロイド構造を形成することが特に好ましい。側鎖に存在するステロイド構造は、炭素原子数が１０以上の炭化水素基に相当し、液晶性化合物を垂直に配向させる機能を有する。本明細書においてステロイド構造とは、シクロペンタノヒドロフェナントレン環構造又はその環の結合の一部が脂肪族環の範囲（芳香族環を形成しない範囲）で二重結合となっている環構造を意味する。
【００３９】
さらに液晶性化合物を垂直に配向させる手段として、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール、又はポリイミドの高分子に有機酸を混合する方法を好適に用いることができる。混合する酸としてはカルボン酸やスルホン酸、アミノ酸が好適に用いられる。後述の空気界面配向剤の内、酸性を示すものを使用してもよい。その混合量は高分子に対して、０．１質量％〜２０質量％であることが好ましく、０．５質量％〜１０質量％であることがさらに好ましい。
【００４０】
上記ポリビニルアルコールの鹸化度は、７０〜１００％が好ましく、８０〜１００％がさらに好ましい。ポリビニルアルコールの重合度は１００〜５０００であることが好ましい。
【００４１】
ディスコチック液晶性化合物を配向させる場合、配向膜は、側鎖に疎水性基を官能基として有するポリマーからなるのが好ましい。具体的な官能基の種類は、液晶性分子の種類及び必要とする配向状態に応じて決定する。例えば、変性ポリビニルアルコールの変性基は、共重合変性、連鎖移動変性又はブロック重合変性により導入できる。変性基の例には、親水性基（カルボン酸基、スルホン酸基、ホスホン酸基、アミノ基、アンモニウム基、アミド基、チオール基等）、炭素数１０〜１００個の炭化水素基、フッ素原子置換の炭化水素基、チオエーテル基、重合性基（不飽和重合性基、エポキシ基、アジリニジル基等）、アルコキシシリル基（トリアルコキシ、ジアルコキシ、モノアルコキシ）等が挙げられる。これらの変性ポリビニルアルコール化合物の具体例として、例えば、特開２０００−１５５２１６号公報明細書中の段落番号［００２２］〜［０１４５］、同２００２−６２４２６号公報明細書中の段落番号［００１８］〜［００２２］に記載のもの等が挙げられる。
【００４２】
配向膜を、主鎖に結合した架橋性官能基を有する側鎖を有するポリマー又は液晶性分子を配向させる機能を有する側鎖に架橋性官能基を有するポリマーを用いて形成し、その上に位相差膜を、多官能モノマーを含む組成物を用いて形成すると、配向膜中のポリマーと、その上に形成される位相差膜中の多官能モノマーとを共重合させることができる。その結果、多官能モノマー間だけではなく、配向膜ポリマー間及び多官能モノマーと配向膜ポリマーとの間にも共有結合が形成され、配向膜と位相差膜とが強固に結合される。従って、架橋性官能基を有するポリマーを用いて配向膜を形成することで、光学補償シートの強度を著しく改善することができる。配向膜ポリマーの架橋性官能基は、多官能モノマーと同様に、重合性基を含むことが好ましい。具体的には、例えば特開２０００−１５５２１６号公報明細書中段落番号［００８０］〜［０１００］記載のもの等が挙げられる。
【００４３】
配向膜ポリマーは、上記の架橋性官能基とは別に、架橋剤を用いて架橋させることもできる。架橋剤としては、アルデヒド、Ｎ−メチロール化合物、ジオキサン誘導体、カルボキシル基を活性化することにより作用する化合物、活性ビニル化合物、活性ハロゲン化合物、イソオキサゾール及びジアルデヒド澱粉が含まれる。二種類以上の架橋剤を併用してもよい。具体的には、例えば特開２００２−６２４２６号公報明細書中の段落番号［００２３］〜［０２４］記載の化合物等が挙げられる。反応活性の高いアルデヒド、特にグルタルアルデヒドが好ましい。
【００４４】
架橋剤の添加量は、ポリマーに対して０．１〜２０質量％が好ましく、０．５〜１５質量％がさらに好ましい。配向膜に残存する未反応の架橋剤の量は、１．０質量％以下であることが好ましく、０．５質量％以下であることがさらに好ましい。このように調節することで、配向膜を液晶表示装置に長期使用、又は高温高湿の雰囲気下に長期間放置しても、レチキュレーション発生のない充分な耐久性が得られる。
【００４５】
配向膜は、基本的に、配向膜形成材料である上記ポリマー及び架橋剤を含む組成物を透明支持体上に塗布した後、加熱乾燥（架橋させ）し、ラビング処理することにより形成することができる。架橋反応は、前記のように、透明支持体上に塗布した後、任意の時期に行なってよい。ポリビニルアルコールのような水溶性ポリマーを配向膜形成材料として用いる場合には、塗布液は消泡作用のある有機溶媒（例、メタノール）と水の混合溶媒とすることが好ましい。その比率は質量比で水：メタノールが０：１００〜９９：１が好ましく、０：１００〜９１：９であることがさらに好ましい。これにより、泡の発生が抑えられ、配向膜、更には位相差層表面の欠陥が著しく減少する。
【００４６】
配向膜の塗布方法は、スピンコーティング法、ディップコーティング法、カーテンコーティング法、エクストルージョンコーティング法、ロッドコーティング法又はロールコーティング法が好ましい。特にロッドコーティング法が好ましい。また、乾燥後の膜厚は０．１〜１０μｍが好ましい。加熱乾燥は、２０℃〜１１０℃で行なうことができる。充分な架橋を形成するためには６０℃〜１００℃が好ましく、特に８０℃〜１００℃が好ましい。乾燥時間は１分〜３６時間で行なうことができるが、好ましくは１分〜３０分である。ｐＨも、使用する架橋剤に最適な値に設定することが好ましく、グルタルアルデヒドを使用した場合は、ｐＨ４．５〜５．５で、特に５が好ましい。
【００４７】
配向膜は、透明支持体上に設けられることが好ましい。配向膜は、上記のようにポリマー層を架橋した後、表面をラビング処理することにより得ることができる。
【００４８】
前記ラビング処理は、ＬＣＤの液晶配向処理工程として広く採用されている処理方法を適用することができる。即ち、配向膜の表面を、紙やガーゼ、フェルト、ゴムあるいはナイロン、ポリエステル繊維などを用いて一定方向に擦ることにより、配向を得る方法を用いることができる。一般的には、長さ及び太さが均一な繊維を平均的に植毛した布などを用いて数回程度ラビングを行うことにより実施される。
【００４９】
ディスコチック液晶性化合物を均一配向させるには、ラビング処理された垂直配向膜により配向方向を制御するのが好ましいが、一方、棒状液晶性化合物の垂直配向にはラビング処理は行なわないことが好ましい。なお、配向膜を用いて液晶性化合物を配向させてから、その配向状態のまま液晶性化合物を固定して位相差層を形成し、位相差層のみをポリマーフィルム（又は透明支持体）上に転写してもよい。
【００５０】
［空気界面配向剤］
通常、液晶性化合物は、空気界面側では傾斜して配向する性質を有するので、均一に垂直配向した状態を得るために、空気界面側において液晶性化合物を垂直に配向制御することが必要である。この目的のために、空気界面側に偏在して、その排除体積効果や静電気的な効果によって液晶性化合物を垂直に配向させる作用を及ぼす化合物を液晶塗布液に含有させて、位相差膜を形成するのが好ましい。液晶性化合物を垂直に配向させる作用は、ディスコチック液晶性化合物においてはそのダイレクターの傾斜角度、すなわちダイレクターと塗布液晶空気側表面とがなす角度を減少させる作用に相当する。ディスコチック液晶分子のダイレクターの傾斜角度を減少させる化合物としては、下記一般式（１）で表されるマレイミド基のような排除体積効果を有する剛直性の構造単位を含有するポリマーが好適に用いられる。また、これらの化合物を配合することによって塗布性が改善され、ムラ又はハジキの発生が抑制される。
【００５１】
【化１】
2005222004.tif 000002
【００５２】
式（１）中、Ａは下記一般式（２）で表される繰り返し単位、Ｂはエチレン性不飽和モノマーより誘導される繰り返し単位を表し、ａ及びｂは共重合比を表す質量百分率で、ａは１〜１００質量％、ｂは０〜９９質量％の数値を表す。
【００５３】
【化２】
2005222004.tif 000003
【００５４】
式（２）中、Ｘ、Ｘ1及びＸ2はそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。
更に詳細に説明すると、上記一般式（２）において、Ｘ、Ｘ1、及びＸ2で表される置換基としては以下の基を挙げることができる。
アルキル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１２、特に好ましくは炭素数１〜８のアルキル基であり、例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−デシル基、ｎ−ヘキサデシル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられる）、アルケニル基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１２、特に好ましくは炭素数２〜８のアルケニル基であり、例えば、ビニル基、アリール基、２−ブテニル基、３−ペンテニル基などが挙げられる）、アルキニル基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１２、特に好ましくは炭素数２〜８のアルキニル基であり、例えば、プロパルギル基、３−ペンチニル基などが挙げられる）、アリール基（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２のアリール基であり、例えば、フェニル基、２，６−ジエチルフェニル基、３，５−ジトリフルオロメチルフェニル基、ナフチル基、ビフェニル基などが挙げられる）、置換もしくは無置換のアミノ基（好ましくは炭素数０〜２０、より好ましくは炭素数０〜１０、特に好ましくは炭素数０〜６のアミノ基であり、例えば、無置換アミノ基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、アニリノ基などが挙げられる）、
【００５５】
アルコキシ基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１０、特に好ましくは炭素数１〜６であり、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基などが挙げられる）、アルコキシカルボニル基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１０、特に好ましくは２〜６であり、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基などが挙げられる）、アシルオキシ基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１０、特に好ましくは２〜６であり、例えば、アセトキシ基、ベンゾイルオキシ基などが挙げられる）、アシルアミノ基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１０、特に好ましくは炭素数２〜６であり、例えばアセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基などが挙げられる）、アルコキシカルボニルアミノ基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１０、特に好ましくは炭素数２〜６であり、例えば、メトキシカルボニルアミノ基などが挙げられる）、アリールオキシカルボニルアミノ基（好ましくは炭素数７〜２０、より好ましくは炭素数７〜１６、特に好ましくは炭素数７〜１２であり、例えば、フェニルオキシカルボニルアミノ基などが挙げられる）、スルホニルアミノ基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１０、特に好ましくは炭素数１〜６であり、例えば、メタンスルホニルアミノ基、ベンゼンスルホニルアミノ基などが挙げられる）、スルファモイル基（好ましくは炭素数０〜２０、より好ましくは炭素数０〜１０、特に好ましくは炭素数０〜６であり、例えば、スルファモイル基、メチルスルファモイル基、ジメチルスルファモイル基、フェニルスルファモイル基などが挙げられる）、カルバモイル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１０、特に好ましくは炭素数１〜６であり、例えば、無置換のカルバモイル基、メチルカルバモイル基、ジエチルカルバモイル基、フェニルカルバモイル基などが挙げられる）、
【００５６】
アルキルチオ基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１０、特に好ましくは炭素数１〜６であり、例えば、メチルチオ基、エチルチオ基などが挙げられる）、アリールチオ基（好ましくは炭素数６〜２０、より好ましくは炭素数６〜１６、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えば、フェニルチオ基などが挙げられる）、スルホニル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１０、特に好ましくは炭素数１〜６であり、例えば、メシル基、トシル基などが挙げられる）、スルフィニル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１０、特に好ましくは炭素数１〜６であり、例えば、メタンスルフィニル基、ベンゼンスルフィニル基などが挙げられる）、ウレイド基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１０、特に好ましくは炭素数１〜６であり、例えば、無置換のウレイド基、メチルウレイド基、フェニルウレイド基などが挙げられる）、リン酸アミド基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１０、特に好ましくは炭素数１〜６であり、例えば、ジエチルリン酸アミド基、フェニルリン酸アミド基などが挙げられる）、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子（例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子）、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロ環基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは１〜１２のヘテロ環基であり、例えば、窒素原子、酸素原子、硫黄原子等のヘテロ原子を有するヘテロ環基であり、例えば、イミダゾリル基、ピリジル基、キノリル基、フリル基、ピペリジル基、モルホリノ基、ベンゾオキサゾリル基、ベンズイミダゾリル基、ベンズチアゾリル基などが挙げられる）、シリル基（好ましくは、炭素数３〜４０、より好ましくは炭素数３〜３０、特に好ましくは、炭素数３〜２４のシリル基であり、例えば、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基などが挙げられる）が含まれる。
これらの置換基はさらにこれらの置換基によって置換されていてもよい。また、置換基が二つ以上有する場合は、同じでも異なってもよい。また、可能な場合には互いに結合して環を形成していてもよい。
【００５７】
Ｘは、好ましくは水素原子、置換もしくは無置換の、アルキル基（シクロアルキル基を含む）又はアリール基であり、特に好ましくは置換もしくは無置換の、アルキル基（シクロアルキル基を含む）又はアリール基であり、最も好ましくはアリール基である。Ｘ1及びＸ2はそれぞれ独立に、好ましくは水素原子、ハロゲン原子又は置換もしくは無置換のアルキル基であり、特に好ましくは水素原子又は置換もしくは無置換のアルキル基であり、最も好ましくは水素原子である。
【００５８】
前記一般式（１）中、Ｂは少なくとも１種のエチレン性不飽和モノマー（以下「モノマーＢ」ともいう）より誘導される繰り返し単位（以下「繰り返し単位Ｂ」ともいう）であり、下記に例示したモノマー群から選択される１種から誘導される繰り返し単位、又は下記のモノマー群から独立かつ自由に選択される２種以上を組み合わせた共重合体から誘導される繰り返し単位であるのが好ましい。使用可能なモノマーには特に制限はなく、通常のラジカル重合反応が可能なものであれば、好適に用いることができる。
【００５９】
モノマー群
（１）アルケン類
エチレン、プロピレン、１−ブテン、イソブテン、１−ヘキセン、１−ドデセン、１−オクタデセン、１−エイコセン、ヘキサフルオロプロペン、フッ化ビニリデン、クロロトリフルオロエチレン、３，３，３−トリフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレン、塩化ビニル、塩化ビニリデンなど；
（２）ジエン類
１，３−ブタジエン、イソプレン、１，３−ペンタジエン、２−エチル−１，３−ブタジエン、２−ｎ−プロピル−１，３−ブタジエン、２，３−ジメチル−１，３−ブタジエン、２−メチル−１，３−ペンタジエン、１−フェニル−１，３−ブタジエン、１−α−ナフチル−１，３−ブタジエン、１−β−ナフチル−１，３−ブタジエン、２−クロロ−１，３−ブタジエン、１−ブロモ−１，３−ブタジエン、１−クロロブタジエン、２−フルオロ−１，３−ブタジエン、２，３−ジクロロ−１，３−ブタジエン、１，１，２−トリクロロ−１，３−ブタジエン及び２−シアノ−１，３−ブタジエン、１，４−ジビニルシクロヘキサンなど；
【００６０】
（３）α，β−不飽和カルボン酸の誘導体
（３ａ）アルキルアクリレート類
メチルアクリレート、エチルアクリレート、ｎ−プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、ｓｅｃ−ブチルアクリレート、ｔｅｒｔ−ブチルアクリレート、アミルアクリレート、ｎ−ヘキシルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、２−エチルへキシルアクリレート、ｎ−オクチルアクリレート、ｔｅｒｔ−オクチルアクリレート、ドデシルアクリレート、フェニルアクリレート、ベンジルアクリレート、２−クロロエチルアクリレート、２−ブロモエチルアクリレート、４−クロロブチルアクリレート、２−シアノエチルアクリレート、２−アセトキシエチルアクリレート、メトキシベンジルアクリレート、２−クロロシクロヘキシルアクリレート、フルフリルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、２−メトキシエチルアクリレート、ω−メトキシポリエチレングリコールアクリレート（ポリオキシエチレンの付加モル数：ｎ＝２ないし１００のもの）、３−メトキシブチルアクリレート、２−エトキシエチルアクリレート、２−ブトキシエチルアクリレート、２−（２−ブトキシエトキシ）エチルアクリレート、１−ブロモ−２−メトキシエチルアクリレート、１，１−ジクロロ−２−エトキシエチルアクリレート、グリシジルアクリレートなど）；
【００６１】
（３ｂ）アルキルメタクリレート類
メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ｎ−プロピルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、ｓｅｃ−ブチルメタクリレート、ｔｅｒｔ−ブチルメタクリレート、アミルメタクリレート、ｎ−ヘキシルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、ｎ−オクチルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、フェニルメタクリレート、アリルメタクリレート、フルフリルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、クレジルメタクリレート、ナフチルメタクリレート、２−メトキシエチルメタクリレート、３−メトキシブチルメタクリレート、ω−メトキシポリエチレングリコールメタクリレート（ポリオキシエチレンの付加モル数：ｎ＝２ないし１００のもの）、２−アセトキシエチルメタクリレート、２−エトキシエチルメタクリレート、２−ブトキシエチルメタクリレート、２−（２−ブトキシエトキシ）エチルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、３−トリメトキシシリルプロピルメタクリレート、アリルメタクリレート、２−イソシアナトエチルメタクリレートなど；
【００６２】
（３ｃ）不飽和多価カルボン酸のジエステル類
マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジブチル、イタコン酸ジメチル、タコン酸ジブチル、クロトン酸ジブチル、クロトン酸ジヘキシル、フマル酸ジエチル、フマル酸ジメチルなど；
【００６３】
（３ｄ）α、β−不飽和カルボン酸のアミド類
Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアクリルアミド、Ｎ−ｎ−プロピルアクリルアミド、Ｎ−ｔｅｒｔブチルアクリルアミド、Ｎ−ｔｅｒｔオクチルメタクリルアミド、Ｎ−シクロヘキシルアクリルアミド、Ｎ−フェニルアクリルアミド、Ｎ−（２−アセトアセトキシエチル）アクリルアミド、Ｎ−ベンジルアクリルアミド、Ｎ−アクリロイルモルフォリン、ジアセトンアクリルアミド、Ｎ−メチルマレイミドなど；
【００６４】
（４）不飽和ニトリル類
アクリロニトリル、メタクリロニトリルなど；
（５）スチレン及びその誘導体
スチレン、ビニルトルエン、エチルスチレン、ｐ−ｔｅｒｔブチルスチレン、ｐ−ビニル安息香酸メチル、α−メチルスチレン、ｐ−クロロメチルスチレン、ビニルナフタレン、ｐ−メトキシスチレン、ｐ−ヒドロキシメチルスチレン、ｐ−アセトキシスチレンなど；
（６）ビニルエステル類
酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、イソ酪酸ビニル、安息香酸ビニル、サリチル酸ビニル、クロロ酢酸ビニル、メトキシ酢酸ビニル、フェニル酢酸ビニルなど；
【００６５】
（７）ビニルエーテル類
メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、ｎ−プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、ｎ−ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、ｔｅｒｔ−ブチルビニルエーテル、ｎ−ペンチルビニルエーテル、ｎ−ヘキシルビニルエーテル、ｎ−オクチルビニルエーテル、ｎ−ドデシルビニルエーテル、ｎ−エイコシルビニルエーテル、２−エチルヘキシルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、フルオロブチルビニルエーテル、フルオロブトキシエチルビニルエーテルなど；
（８）その他の重合性単量体
Ｎ−ビニルピロリドン、メチルビニルケトン、フェニルビニルケトン、メトキシエチルビニルケトン、２−ビニルオキサゾリン、２−イソプロペニルオキサゾリンなど。
【００６６】
前記一般式（１）中、Ｂは、下記一般式（３）で表される繰り返し単位を少なくとも一つ含むことが好ましい。
【００６７】
【化３】
2005222004.tif 000004
【００６８】
式（３）中、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、ハロゲン原子又は−Ｌ−Ｑで表される基を表す。Ｌは２価の連結基を表し、Ｑはアルキル基又は水素結合性を有する極性基を表す。
【００６９】
式（３）中、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等）又は後述する−Ｌ−Ｑで表される基であり、好ましくは水素原子、炭素数１〜６のアルキル基、塩素原子、−Ｌ−Ｑで表される基であり、より好ましくは水素原子、炭素数１〜４のアルキル基であり、特に好ましいのは水素原子、炭素数１〜２のアルキル基である。該アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基等が挙げられる。該アルキル基は、適当な置換基を有していても良い。該置換基としては、ハロゲン原子、アリール基、ヘテロ環基、アルコキシル基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アシル基、ヒドロキシル基、アシルオキシ基、アミノ基、アルコキシカルボニル基、アシルアミノ基、オキシカルボニル基、カルバモイル基、スルホニル基、スルファモイル基、スルホンアミド基、スルホリル基、カルボキシル基などが挙げられる。
なお、アルキル基の炭素数は、置換基の炭素原子を含まない。以下、他の基の炭素数についても同様である。
【００７０】
Ｌは下記の連結基群から選ばれる基、又はそれらの２つ以上を組み合わせて形成される２価の連結基が好ましい。
（連結基群）
単結合、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＮＲ4−（Ｒ4は水素原子、アルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す）、−Ｓ−、−ＳＯ2−、−Ｐ（＝Ｏ）（ＯＲ5）−（Ｒ5はアルキル基、アリール基、又はアラルキル基を表す）、アルキレン基及びアリーレン基。
Ｌとしては、単結合、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＮＲ4−、−Ｓ−、−ＳＯ2−、アルキレン基又はアリーレン基を含むことが好ましく、−ＣＯ−、−Ｏ−、−ＮＲ4−、アルキレン基又はアリーレン基を含んでいるのがより好ましく、−ＣＯ−、−Ｏ−、−ＮＲ4−又はアルキレン基を含んでいるのがさらに好ましい。
【００７１】
Ｌが、アルキレン基を含む場合、アルキレン基の炭素数は好ましくは１〜１０、より好ましくは１〜８、特に好ましくは１〜６である。特に好ましいアルキレン基の具体例として、メチレン、エチレン、トリメチレン、テトラブチレン、ヘキサメチレン基等が挙げられる。
Ｌが、アリーレン基を含む場合、アリーレン基の炭素数は、好ましくは６〜２４、より好ましくは６〜１８、特に好ましくは６〜１２である。特に好ましいアリーレン基の具体例として、フェニレン、ナフタレン基等が挙げられる。
Ｌが、アルキレン基とアリーレン基を組み合わせて得られる２価の連結基（即ちアラルキレン基）を含む場合、アラルキレン基の炭素数は、好ましくは７〜３４、より好ましくは７〜２６、特に好ましくは７〜１６である。特に好ましいアラルキレン基の具体例として、フェニレンメチレン基、フェニレンエチレン基、メチレンフェニレン基等が挙げられる。
【００７２】
Ｌとして挙げられた基は、適当な置換基を有していてもよい。このような置換基としては先にＲ1〜Ｒ3における置換基として挙げた置換基と同様なものを挙げることができる。
以下にＬの具体的構造を例示するが、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。
【００７３】
【化４】
2005222004.tif 000005
【００７４】
【化５】
2005222004.tif 000006
【００７５】
Ｑで表される水素結合性を有する極性基は、好ましくは水酸基、カルボキシル基、カルボキシル基の塩（例えばリチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩（例えばアンモニウム、テトラメチルアンモニウム、トリメチル−２−ヒドロキシエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、トリメチルベンジルアンモニウム、ジメチルフェニルアンモニウムなど）、ピリジニウム塩など）、カルボン酸のアミド（Ｎ無置換体又はＮ−モノ低級アルキル置換体、例えば−ＣＯＮＨ2、−ＣＯＮＨＣＨ3など）スルホ基、スルホ基の塩（塩を形成するカチオンの例は上記カルボキシル基に記載のものと同じ）、スルホンアミド基（Ｎ無置換体又はＮ−モノ低級アルキル置換体、−ＳＯ2ＮＨ2、−ＳＯ2ＮＨＣＨ3など）、ホスホ基、ホスホ基の塩（塩を形成するカチオンの例は上記カルボキシル基に記載のものと同じ）、ホスホンアミド（Ｎ無置換体又はＮ−モノ低級アルキル置換体、例えば−ＯＰ（＝Ｏ）（ＮＨ2）2、−ＯＰ（＝Ｏ）（ＮＨＣＨ3）2など）、ウレイド基（−ＮＨＣＯＮＨ2）、Ｎ位が無置換又はモノ置換されたアミノ基（−ＮＨ2、−ＮＨＣＨ3）などである（ここで低級アルキル基はメチル基又はエチル基を表す）。より好ましくは水酸基、カルボキシル基、スルホ基又はホスホ基であり、特に好ましいのは水酸基又はカルボキシル基である。
【００７６】
Ｑで表されるアルキル基は、好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１２、特に好ましくは炭素数１〜８のアルキル基であり、例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−デシル基、ｎ−ヘキサデシル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられる。
【００７７】
前記一般式（１）で表されるポリマー中に含まれる上記繰り返し単位Ａ及びＢは１種単独でも構わないし、２種以上の繰り返し単位Ａ及びＢが同時に存在していてもよい。Ｂは、水酸基とカルボキシル基が同時に存在している２種以上の繰り返し単位で構成されていることが好ましく、水酸基、カルボキシル基及びアルキル基が同時に存在している３種以上の繰り返し単位で構成されていることが最も好ましい。
【００７８】
ａは１〜１００質量％、ｂは０〜９９質量％の数値であるが、好ましくはａが５〜１００質量％、ｂが０〜９５質量％であり、より好ましくはａが１０〜１００質量％、ｂが０〜９０質量％で、特に好ましくはａが３０〜し１００質量％、ｂが０〜７０質量％以上の場合である。上記の質量百分率は使用するモノマーの分子量により好ましい範囲の数値が変動し易いため、ポリマーの単位質量当たりの官能基モル数で表す方が繰り返し単位の含有量を正確に規定できる。該表記を用いた場合、本発明のポリマー中には、０．１ｍｍｏｌ／ｇ〜１０ｍｍｏｌ／ｇの水素結合性極性基を含有することが好ましく、０．２ｍｍｏｌ／ｇ〜８ｍｍｏｌ／ｇの水素結合性極性基を含有することが特に好ましい。
【００７９】
前記一般式（１）で表されるポリマーを製造するための重合方法については、特に限定されるものではないが、例えば、ビニル基を利用したカチオン重合やラジカル重合、又はアニオン重合等の重合方法を用いることができ、これらの中ではラジカル重合が汎用に利用できる点で特に好ましい。
【００８０】
ラジカル重合の重合開始剤としては、ラジカル熱重合開始剤や、ラジカル光重合開始剤等の公知の化合物を使用することができるが、特に、ラジカル熱重合開始剤を使用することが好ましい。ここで、ラジカル熱重合開始剤は、分解温度以上に加熱することにより、ラジカルを発生させる化合物である。このようなラジカル熱重合開始剤としては、例えば、ジアシルパーオキサイド（アセチルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド等）、ケトンパーオキサイド（メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド等）、ハイドロパーオキサイド（過酸化水素、ｔｅｒｔ−ブチルハイドパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド等）、ジアルキルパーオキサイド（ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ジラウロイルパーオキサイド等）、パーオキシエステル類（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシアセテート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシピバレート等）、アゾ系化合物（アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスイソバレロニトリル等）、過硫酸塩類（過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム等）が挙げられる。このようなラジカル熱重合開始剤は、１種を単独で使用することもできるし、あるいは２種以上を組み合わせて使用することもできる。
【００８１】
ラジカル重合方法は、特に制限されるものでなく、乳化重合法、懸濁重合法、塊状重合法、溶液重合法等を用いることが可能である。典型的なラジカル重合方法である溶液重合についてさらに具体的に説明する。他の重合方法についても概要は同等であり、その詳細は例えば「高分子科学実験法」高分子学会編（東京化学同人、１９８１年）等に記載されている。
【００８２】
溶液重合を行うためには有機溶媒を使用する。これらの有機溶媒は本発明の目的、効果を損なわない範囲で任意に選択可能である。これらの有機溶媒は通常、大気圧下での沸点が５０〜２００℃の範囲内の値を有する有機化合物であり、各構成成分を均一に溶解させる有機化合物が好ましい。好ましい有機溶媒の例を示すと、イソプロパノール、ブタノール等のアルコール類、ジブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル、γ−ブチロラクトン等のエステル類、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類が挙げられる。なお、これらの有機溶媒は、１種単独又は２種以上を組み合わせて用いることが可能である。さらに、モノマーや生成するポリマーの溶解性の観点から上記有機溶媒に水を併用した水混合有機溶媒も適用可能である。
【００８３】
また、溶液重合条件も特に制限されるものではないが、例えば、５０〜２００℃の温度範囲内で、１０分〜３０時間加熱することが好ましい。さらに、発生したラジカルが失活しないように、溶液重合中はもちろんのこと、溶液重合開始前にも、不活性ガスパージを行うことが好ましい。不活性ガスとしては通常窒素ガスが好適に用いられる。
【００８４】
本発明のポリマーを好ましい分子量範囲で得るためには、連鎖移動剤を用いたラジカル重合法が特に有効である。
連鎖移動剤としてはメルカプタン類（例えば、オクチルメルカプタン、デシルメルカプタン、ドデシルメルカプタン、ｔｅｒｔ−ドデシルメルカプタン、オクタデシルメルカプタン、チオフェノール、ｐ−ノニルチオフェノール等）、ポリハロゲン化アルキル（例えば、四塩化炭素、クロロホルム、１，１，１−トリクロロエタン、１，１，１−トリブロモオクタンなど）、低活性モノマー類（α−メチルスチレン、α−メチルスチレンダイマー等）のいずれも用いることができるが、好ましくは炭素数４ないし１６のメルカプタン類である。これらの連鎖移動剤の使用量は、連鎖移動剤の活性やモノマーの組み合わせ、重合条件などにより著しく影響され精密な制御が必要であるが、通常は使用するモノマーの全モル数に対して０．０１モル％から５０モル％程度であり、好ましくは０．０５モル％から３０モル％、特に好ましくは０．０８モル％から２５モル％である。これらの連鎖移動剤は、重合過程において重合度を制御するべき対象のモノマーと同時に系内に存在させれば良く、その添加方法については特に問わない。モノマーに溶解して添加しても良いし、モノマーと別途に添加することも可能である。
【００８５】
本発明の一般式（１）で表されるポリマーの質量平均分子量は１，０００，０００以下であることが好ましい。更に好ましくは質量平均分子量が５００，０００以下であり、特に好ましくは質量平均分子量が１００，０００以下のものである。質量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）を用いて、ポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）換算の値として測定可能である。
【００８６】
以下に本発明で好ましく用いることのできる一般式（１）で表されるポリマーの具体例を示すが、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。ここで式中の数値はそれぞれ各モノマーの組成比を示す質量百分率を表し、ＭｗはＧＰＣにより測定されたＰＥＯ換算の質量平均分子量を表す。
【００８７】
【化６】
2005222004.tif 000007
【００８８】
【化７】
2005222004.tif 000008
【００８９】
【化８】
2005222004.tif 000009
【００９０】
【化９】
2005222004.tif 000010
【００９１】
例示した化合物以外にも特開２００２−２０３６３号公報、特開２００２−１２９１６２号公報に記載されている化合物を空気界面配向剤として用いることができる。また、特願２００２−２１２１００号明細書の段落番号［００７２］〜［００７５］、特願２００２−２６２２３９号明細書の段落番号［００３７］〜［００３９］、特願２００３−９１７５２号明細書の段落番号［００７１］〜［００７８］、特願２００３−１１９９５９号明細書の段落番号［００５２］〜［００５４］、［００６５］〜［００６６］、［００９２］〜［００９４］、特願２００３−３３０３０３号明細書の段落番号［００２８］〜［００３０］に記載される事項も本発明に適宜適用することができる。
【００９２】
液晶塗布液への空気界面配向剤の使用量は、０．０５質量％〜５質量％であることが好ましい。また、フッ素系空気界面配向剤を用いる場合は、１質量％以下であることが好ましい。
【００９３】
［位相差層の他の組成物］
上記の液晶性化合物と共に、可塑剤、界面活性剤、重合性モノマー等を併用して、塗工膜の均一性、膜の強度、液晶性化合物の配向性等を向上させることが出来る。これらの素材は液晶性化合物と相溶性を有し、配向を阻害しないことが好ましい。
【００９４】
重合性モノマーとしては、ラジカル重合性もしくはカチオン重合性の化合物が挙げられる。好ましくは、多官能性ラジカル重合性モノマーであり、上記の重合性基含有の液晶化合物と共重合性のものが好ましい。例えば、特開２００２−２９６４２３号公報明細書中の段落番号［００１８］〜［００２０］記載のものが挙げられる。上記化合物の添加量は、円盤状液晶性分子に対して一般に１〜５０質量％の範囲にあり、５〜３０質量％の範囲にあることが好ましい。
【００９５】
界面活性剤としては、従来公知の化合物が挙げられるが、特にフッ素系化合物が好ましい。具体的には、例えば特開２００１−３３０７２５号公報明細書中の段落番号［００２８］〜［００５６］記載の化合物、特願２００３−２９５２１２号公報明細書中の段落番号［００６９］〜［０１２６］記載の化合物が挙げられる。
【００９６】
液晶性化合物とともに使用するポリマーは、塗布液を増粘できることが好ましい。ポリマーの例としては、セルロースエステルを挙げることができる。セルロースエステルの好ましい例としては、特開２０００−１５５２１６号公報明細書中の段落番号［０１７８］記載のものが挙げられる。液晶性化合物の配向を阻害しないように、上記ポリマーの添加量は、液晶性分子に対して０．１〜１０質量％の範囲にあることが好ましく、０．１〜８質量％の範囲にあることがより好ましい。液晶性化合物のディスコティックネマティック液晶相−固相転移温度は、７０〜３００℃が好ましく、７０〜１７０℃がさらに好ましい。
【００９７】
［支持体］
本発明では透明支持体を用いてもよい。透明支持体としては、波長分散が小さいポリマーフィルムを用いることが好ましい。透明支持体は、光学異方性が小さいことも好ましい。支持体が透明であるとは、光透過率が８０％以上であることを意味する。波長分散が小さいとは、具体的には、Ｒｅ４００／Ｒｅ７００の比が１．２未満であることが好ましい。光学異方性が小さいとは、具体的には、面内レターデーション（Ｒｅ）が２０ｎｍ以下であることが好ましく、１０ｎｍ以下であることがさらに好ましい。ポリマーの例には、セルロースエステル、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアクリレートおよびポリメタクリレートが含まれる。セルロースエステルが好ましく、アセチルセルロースがさらに好ましく、トリアセチルセルロースが最も好ましい。ポリマーフィルムは、ソルベントキャスト法により形成することが好ましい。透明支持体の厚さは、２０〜５００μｍであることが好ましく、５０〜２００μｍであることがさらに好ましい。透明支持体とその上に設けられる層（接着層、垂直配向膜あるいは位相差層）との接着を改善するため、透明支持体に表面処理（例、グロー放電処理、コロナ放電処理、紫外線（ＵＶ）処理、火炎処理）を実施してもよい。透明支持体の上に、接着層（下塗り層）を設けてもよい。また、透明支持体や長尺の透明支持体には、搬送工程でのすべり性を付与したり、巻き取った後の裏面と表面の貼り付きを防止するために、平均粒径が１０〜１００ｎｍ程度の無機粒子を固形分重量比で５％〜４０％混合したポリマー層を支持体の片側に塗布や支持体との共流延によって形成したものを用いることが好ましい。
【００９８】
［第２偏光板用保護膜］
第２偏光板用保護膜としては、可視光領域に吸収が無く、光透過率が８０％以上であり、複屈折性に基づくレターデーションが小さいものが好ましい。具体的には、面内のＲｅが０〜２０ｎｍが好ましく、０〜１０ｎｍがより好ましく、０〜５ｎｍが最も好ましい。さらに、厚み方向のレターデーションＲｔｈは０〜４０ｎｍであることが好ましく、０〜２０ｎｍがより好ましく、０〜１０ｎｍであることが最も好ましい。この特性を有するフィルムであれば好適に用いることができるが、偏光膜の耐久性の観点からはセルロースアセテートやノルボルネン系のフィルムがより好ましい。セルロースアセテートフィルムのＲｔｈを小さくする方法として、特開平１１−２４６７０４、特開２００１−２４７７１７、特願２００３−３７９９７５に記載の方法などが挙げられる。また、セルロースアセテートフィルムの厚みを小さくすることによっても、Ｒｔｈを小さくすることができる。第２偏光板用保護膜としてのセルロースアセテートフィルムの厚みは１０〜６０μｍであることが好ましく、２０〜４５μｍであることがさらに好ましい。
【実施例】
【００９９】
以下に実施例と比較例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。
【０１００】
［実施例１］
＜ＩＰＳモード液晶セル１の作製＞
一枚のガラス基板上に、図１に示す様に、隣接する電極間の距離が２０μｍとなるように電極（図１中２及び３）を配設し、その上にポリイミド膜を配向膜として設け、ラビング処理を行なった。図１中に示す方向４に、ラビング処理を行なった。別に用意した一枚のガラス基板の一方の表面にポリイミド膜を設け、ラビング処理を行なって配向膜とした。二枚のガラス基板を、配向膜同士を対向させて、基板の間隔（ギャップ；ｄ）を３．９μｍとし、二枚のガラス基板のラビング方向が平行となるようにして重ねて貼り合わせ、次いで屈折率異方性（Δｎ）が０．０７６９及び誘電率異方性（Δε）が正の４．５であるネマチック液晶組成物を封入した。液晶層のｄ・Δｎの値は３００ｎｍであった。
【０１０１】
＜光学補償フィルム１の作製＞
（第１位相差領域の作製）
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、下記の組成を有するセルロースアセテート溶液を調製した。
セルロースアセテート溶液の組成
酢化度６０．９％のセルロースアセテート            １００質量部
トリフェニルホスフェート（可塑剤）                ７．８質量部
ビフェニルジフェニルホスフェート（可塑剤）        ３．９質量部
メチレンクロライド（第１溶媒）                    ３００質量部
メタノール（第２溶媒）                              ５４質量部
１−ブタノール（第３溶媒）                          １１質量部
別のミキシングタンクに、下記のレターデーション上昇剤１６質量部、メチレンクロライド８０質量部及びメタノール２０質量部を投入し、加熱しながら攪拌して、レターデーション上昇剤溶液を調製した。セルロースアセテート溶液４８７質量部にレターデーション上昇剤溶液７質量部を混合し、十分に攪拌してドープを調製した。
【０１０２】
【化１０】
2005222004.tif 000011
【０１０３】
得られたドープを、バンド流延機を用いて流延した。バンド上での膜面温度が４０℃となってから、６０℃の温風で１分間乾燥し、フィルムをバンドから剥ぎ取った。次にフィルムを１４０℃の乾燥風で１０分間乾燥し、厚さ８０μｍのセルロースアセテートフィルム１を製作した。
【０１０４】
このフィルムの光学特性は自動複屈折率計（ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ、王子計測機器（株）製）を用いて、Ｒｅの光入射角度依存性を測定することにより求めたところ、Ｒｅ＝８ｎｍ、Ｒｔｈ＝８２ｎｍであった。
【０１０５】
（第２位相差領域の作製）
上記セルロースアセテートフィルム１の表面をケン化後、このフィルム上に下記の組成の配向膜塗布液をワイヤーバーコーターで２０ｍｌ／ｍ2塗布した。６０℃の温風で６０秒、さらに１００℃の温風で１２０秒乾燥し、膜を形成した。次に、形成した膜にフィルムの遅相軸方向と平行の方向にラビング処理を施して配向膜を形成した。
配向膜塗布液の組成
下記の変性ポリビニルアルコール                  １０質量部
水                                            ３７１質量部
メタノール                                    １１９質量部
グルタルアルデヒド                            ０．５質量部
パラトルエンスルホン酸                        ０．３質量部
【０１０６】
【化１１】
2005222004.tif 000012
【０１０７】
次に、配向膜上に、下記のディスコチック液晶性化合物１．８ｇ、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリアクリレート（Ｖ＃３６０、大阪有機化学（株）製）０．２ｇ、光重合開始剤（イルガキュアー９０７、チバガイギー社製）０．０６ｇ、増感剤（カヤキュアーＤＥＴＸ、日本化薬（株）製）０．０２ｇ、空気界面側垂直配向剤（例示化合物Ｐ−６）０．０１ｇを３．９ｇのメチルエチルケトンに溶解した溶液を、＃３．４のワイヤーバーで塗布した。これを金属の枠に貼り付けて、１２５℃の恒温槽中で３分間加熱し、ディスコチック液晶化合物を配向させた。次に、１００℃で１２０Ｗ／ｃｍ高圧水銀灯を用いて、３０秒間ＵＶ照射しディスコチック液晶化合物を架橋した。その後、室温まで放冷した。このようにして、光学補償フィルム１を製作した。
【０１０８】
【化１２】
2005222004.tif 000013
【０１０９】
自動複屈折率計（ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ、王子計測機器（株）社製）を用いて、光学補償フィルム１のＲｅの光入射角度依存性を測定し、予め測定したセルロースアセテートフィルムの寄与分を差し引くことによって、ディスコチック液晶位相差層のみの光学特性を算出したところ、Ｒｅが１３０ｎｍ、Ｒｔｈが−６５ｎｍ、液晶の平均傾斜角は８９．９°であり、ディスコチック液晶がフィルム面に対して垂直に配向していることが確認できた。なお遅相軸の方向は配向膜のラビング方向と平行であった。
【０１１０】
延伸したポリビニルアルコールフィルムにヨウ素を吸着させて偏光膜を製作した。ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、作製した光学補償フィルム１を、セルロースアセテートフィルムが偏光膜側となるように偏光膜の片側に貼り付けた。偏光膜の透過軸と光学補償フィルムの遅相軸（第２位相差領域の遅相軸もこれに一致する）とは平行になるように配置した。市販のセルロースアセテートフィルム（フジタックＴＤ８０ＵＦ、富士写真フイルム（株）製、厚み８０μｍ、Ｒｅ＝３ｎｍ、Ｒｔｈ＝４５ｎｍ）にケン化処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光膜の反対側に貼り付けた。これを、前記で作製したＩＰＳモード液晶セル１の一方に、光学補償フィルム１の遅相軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように（即ち、第２位相差領域の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と平行になるように）、且つディスコチック液晶塗布面側が液晶セル側になるように貼り付けた。続いて、ＩＰＳモード液晶セル１のもう一方の側に市販の偏光板（ＨＬＣ２−５６１８、（株）サンリッツ製）を、クロスニコルの配置で貼り付け、液晶表示装置を作製した。
【０１１１】
＜作製した液晶表示装置の漏れ光の測定＞
このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向７０°から観察した際の漏れ光は０．１２％であった。
【０１１２】
［実施例２］
＜光学補償フィルム２の作製＞
第１位相差領域として、市販のセルロースアセテートフィルム（フジタックＴＤ８０ＵＦ、富士写真フイルム（株）製、厚み８０μｍ、Ｒｅ＝３ｎｍ、Ｒｔｈ＝４５ｎｍ）を用いて、その表面のケン化処理を行い、このフィルム上に実施例１と同じ配向膜の塗布液をワイヤーバーコーターで２０ｍｌ／ｍ2塗布した。６０℃の温風で６０秒、さらに１００℃の温風で１２０秒乾燥して膜を形成した。次に、フィルムの遅相軸方向と平行の方向に、形成した膜にラビング処理を施して配向膜を得た。
【０１１３】
続いて、配向膜上に、実施例１で使用したディスコチック液晶性化合物１．８ｇ、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリアクリレート（Ｖ＃３６０、大阪有機化学（株）製）０．２ｇ、光重合開始剤（イルガキュアー９０７、チバガイギー社製）０．０６ｇ、増感剤（カヤキュアーＤＥＴＸ、日本化薬（株）製）０．０２ｇ、下記の空気界面側垂直配向剤０．００３ｇを３．９ｇのメチルエチルケトンに溶解した溶液を、＃３のワイヤーバーで塗布した。これを金属の枠に貼り付けて、１２５℃の恒温槽中で３分間加熱し、ディスコチック液晶化合物を配向させた。次に、１００℃で１２０Ｗ／ｃｍ高圧水銀灯を用いて、３０秒間ＵＶ照射しディスコチック液晶化合物を架橋した。その後、室温まで放冷した。このようにして、光学補償フィルム２を製作した。
【０１１４】
【化１３】
2005222004.tif 000014
【０１１５】
自動複屈折率計（ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ、王子計測機器（株）社製）を用いて、光学補償フィルム２のＲｅの光入射角度依存性を測定し、予め測定したセルロースアセテートフィルムの寄与分を差し引くことによって、ディスコチック液晶位相差層のみの光学特性を算出したところ、Ｒｅが１１５ｎｍ、Ｒｔｈが−５７ｎｍ、液晶の平均傾斜角は８９．９°であり、ディスコチック液晶がフィルム面に対して垂直に配向していることが確認できた。なお遅相軸の方向は配向膜のラビング方向と平行であった。
【０１１６】
前記で作製したＩＰＳモード液晶セル１の一方に、前記で作製した光学補償シート２をその遅相軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように（即ち、第２位相差領域の遅相軸が、黒表示時の液晶分子の遅相軸方向と平行になるように）、且つディスコチック液晶塗布面側が液晶セル側になるように貼り付けた。続いて、この光学補償シート２上に透過軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように市販の偏光板（ＨＬＣ２−５６１８、（株）サンリッツ製）を貼り付け、さらにＩＰＳモード液晶セル１のもう一方の側に同じ偏光板を、クロスニコルの配置で貼り付け、液晶表示装置を作製した。
【０１１７】
（作製した液晶表示装置の漏れ光の測定）
このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向７０°から観察した際の漏れ光は０．１３％であった。
【０１１８】
［実施例３］
＜第２偏光板１の作製＞
市販のセルロースアセテートフィルム（フジタックＴＤ８０ＵＦ、富士写真フイルム（株）製、厚み８０μｍ、Ｒｅ＝３ｎｍ、Ｒｔｈ＝４５ｎｍ）を用いて、その表面のケン化処理を行い、このフィルム上に市販の垂直配向膜（ＪＡＬＳ−２０４Ｒ、日本合成ゴム（株）製）をメチルエチルケトンで１：１に希釈したのち、ワイヤーバーコーターで２．４ｍｌ／ｍ2塗布した。直ちに、１２０℃の温風で１２０秒乾燥した。
【０１１９】
（垂直配向した棒状液晶化合物層の形成）
配向膜上に、下記の棒状液晶化合物１．８ｇ、光重合開始剤（イルガキュアー９０７、チバガイギー社製）０．０６ｇ、増感剤（カヤキュアーＤＥＴＸ、日本化薬（株）製）０．０２ｇ、下記の空気界面側垂直配向剤０．００２ｇを９．２ｇのメチルエチルケトンに溶解した溶液を、＃２のワイヤーバーで塗布した。これを金属の枠に貼り付けて、１００℃の恒温槽中で２分間加熱し、棒状液晶化合物を配向させた。次に、１００℃で１２０Ｗ／ｃｍ高圧水銀灯を用いて、３０秒間ＵＶ照射し棒状液晶化合物を架橋した。その後、室温まで放冷した。このようにして、第２偏光板の保護膜１を製作した。
【０１２０】
【化１４】
2005222004.tif 000015
【０１２１】
【化１５】
2005222004.tif 000016
【０１２２】
自動複屈折率計（ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ、王子計測機器（株）社製）を用いて、保護膜１のＲｅの光入射角度依存性を測定したところ、Ｒｅが３ｎｍ、Ｒｔｈが５ｎｍであった。
【０１２３】
次に延伸したポリビニルアルコールフィルムにヨウ素を吸着させて偏光膜を製作し、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、作製した保護膜１を、セルロースアセテートフィルムが偏光膜側となるように偏光膜の片側に貼り付けた。続いて、市販のセルロースアセテートフィルム（フジタックＴＤ８０ＵＦ、富士写真フイルム（株）製）にケン化処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、この偏光膜の反対側に貼り付け第２偏光板を形成した。さらに実施例１と同様にして光学補償フィルム１を、セルロースアセテートフィルムが偏光膜側となるように偏光膜の片側に貼り付け、市販のセルロースアセテートフィルムを偏光膜の反対側に貼り付け形成した第１偏光板を、実施例１で作製したＩＰＳモード液晶セル１の一方に、光学補償フィルム１の遅相軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように（即ち、第２位相差領域の遅相軸が、黒表示時の液晶分子の遅相軸方向と平行になるように）、且つディスコチック液晶塗布面側が液晶セル側になるように貼り付けた。この偏光板の透過軸と液晶セルのラビング方向とは平行になっている。さらに、この液晶セルのもう一方に、第２偏光板をその透過軸を液晶セルのラビング方向と直交となるように、且つ保護膜１面側が液晶セル側になるように貼り、液晶表示装置を作製した。
【０１２４】
（作製した液晶表示装置の漏れ光の測定）
このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向７０°から観察した際の漏れ光は０．０３％であった。
【０１２５】
［実施例４］
延伸したポリビニルアルコールフィルムにヨウ素を吸着させて偏光膜を作製した。この偏光膜の両側に、表面にケン化処理を施した市販のセルロースアセテートフィルム（フジタックＴ４０ＵＺ、富士写真フイルム（株）製、厚み４０μｍ、Ｒｅ＝１ｎｍ、Ｒｔｈ＝３５ｎｍ）をポリビニルアルコール系接着剤を用いて貼り合わせて偏光板を作製した。この偏光板を第２偏光板として用いる以外は実施例３と同様にして液晶表示装置を作製した。
【０１２６】
（作製した液晶表示装置の漏れ光の測定）
このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向７０°から観察した際の漏れ光は０．０９％であった。
【０１２７】
［比較例１］
前記作製したＩＰＳモード液晶セル１の両側に市販の偏光板（ＨＬＣ２−５６１８、（株）サンリッツ製）を、クロスニコルの配置で貼り付け、液晶表示装置を作製した。光学補償フィルムは用いなかった。上記液晶表示装置では、実施例１と同様に、上側の偏光板の透過軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように偏光板を貼り付けた。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向７０°から観察した際の漏れ光は０．５５％であった。
【０１２８】
［比較例２］
実施例１で製作したＩＰＳモード液晶セル１に対して、実施例２で作製した光学補償シート２をその遅相軸が液晶セルのラビング方向と直交するように、且つディスコチック液晶塗布面側が液晶セル側になるように貼り付けた。続いて、この光学補償シート２上に透過軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように市販の偏光板（ＨＬＣ２−５６１８、（株）サンリッツ製）を貼り付け、さらにＩＰＳモード液晶セル１のもう一方の側に同じ偏光板を、クロスニコルの配置で貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向７０°から観察した際の漏れ光は１．５２％で極めて大きいものであった。
【図面の簡単な説明】
【０１２９】
【図１】本発明の液晶表示装置の画素領域例を示す概略図である。
【図２】本発明の液晶表示装置の例を示す概略図である。
【符号の説明】
【０１３０】
１    液晶素子画素領域
２    画素電極
３    表示電極
４    ラビング方向
５ａ、５ｂ  黒表示時の液晶化合物のダイレクター
６ａ、６ｂ  白表示時の液晶化合物のダイレクター
７ａ，７ｂ  第１偏光膜用保護膜
８    第１偏光膜
９    第１偏光膜の偏光透過軸
１０    光学補償フィルム
１１    第１位相差領域
１２    第２位相差領域
１３    第２位相差領域の遅相軸
１４    第１基板
１５    第１基板ラビング方向
１６    液晶層
１７    液晶分子の遅相軸方向
１８    第２基板
１９    第２基板ラビング方向
２０ａ、２０ｂ  第２偏光膜用保護膜
２１    第２偏光膜
２２    第２偏光膜偏光透過軸
【図１】
2005222004.tif 000017
【図２】
2005222004.tif 000018